科学技术千里迢迢
和你一起了解技术,了解世界。
一起需要金属不生锈的环境。例如液体环境、需要接触食品或药品的环境,或者想要长期清洁的金属表面时,必须使用不锈钢。(约翰f肯尼迪)。
非标设计中,有4种最常用的不锈钢:304、316L、420、440C,90%的不锈钢需要都可以被这4种牌号满足。
这些牌号的叫法其实是美国标准(或日本标准),不过在国内太常用了,而且国标的牌号有点难记,所以现在都通用了。
从名字上看出这4种不锈钢牌号可以分成两类:
“三系不锈钢”
“3”字打头的,称为“300系不锈钢”或“Cr-Ni系不锈钢”,这类不锈钢是奥氏体不锈钢,几乎是不锈钢里“最不锈”的钢,而且几乎是无磁性的,所以常用于食品和医疗行业。
韧性不错,比下面的四系要好,三系不锈钢钢板冲压成型特别常见。
“四系不锈钢”
“4”字打头的,称为“400系不锈钢”或“Cr系不锈钢”,这类不锈钢是马氏体不锈钢,硬度要比上面的奥氏体不锈钢强很多了,而且是有磁性的。
五金行业里管它叫“不锈铁”,因为它比较便宜,容易切削,不过防锈性能较差,主要是因为含铬比较少(13%左右),没表面处理的话很容易生锈的,导致许多设计师都觉得它“算不上是不锈钢”。
304不锈钢
也叫“食品级不锈钢”,防锈性能好,家里厨房里有大量的304不锈钢,锅、壶、筷子、铲子基本都是,与身体接触的比如手表外壳也是304的,由于韧性好所以常用锻造或冲压工艺,感兴趣的童鞋可以看这一篇:
锻造工艺——从 Apple Watch 不锈钢外壳谈起
316L不锈钢
也叫“医疗级不锈钢”或者“船舶级不锈钢”,比304多添加了钼元素,防锈性比304还要强,几乎是不锈钢里最强的了,而且能抗强酸强碱,所以在医疗、化工、船舶这些行业里大量应用。
L表示Low Carbon,低碳的意思,硬度低一点点,加工性好很多,也更容易做热处理,其实就是316的改进型的意思,咱们平时做设计时,图纸上直接选用316L即可。
420不锈钢
其实就是国内常说的“2Cr13”,高强度、高硬度、高耐磨性,但是比较怕酸、碱的腐蚀,连大湿度的环境下也要慎重使用,不过可以做“钝化处理”,钝化后耐腐蚀性能提高10倍以上。
440C不锈钢
其实就是国标“9Cr18Mo”,比420拥有更高的强度、硬度和耐磨性,是“最硬的不锈钢”,耐腐蚀性也不错,比420强多了,而且拥有很强的高温尺寸稳定性,所以业内有的称之为“高温刃具级不锈钢”,常用于做手术刀、医用剪刀、高温喷嘴、高温环境或无润滑环境的轴承等。
440C如果在回火前能做一个“深冷处理”的话,简直不要太完美,将拥有极强的硬度、耐磨性和尺寸稳定性。就是有点怕振,如果有较大的冲击载荷的话,慎重使用。
总结一下,怎么选?
如果是希望防锈性能强,表面干净,用于食品或医疗方面,不太要求尺寸精度和表面硬度,就选择304或316L,316L相当于304在各个方面的升级版本,304不够用再选用316L。
如果希望尺寸精度较高,表面硬一些耐磨一些,对防锈性要求很低,就选420。
如果既希望尺寸精度高表面硬,也希望防锈性能好表面光亮,那就使用440C吧。
当然,这里性能好的材料,确实是要贵一些,因此仍然要遵循“从低到高”的选型原则。
以上有个人的浅薄认识,也是请教了老师傅和专家后做的总结,希望能为机械行业内的想认真做事的人提供一点启发,也希望机械高人在下面留言指点、讨论。